ES2354808T3 - Método y dispositivo para realizar aberturas laterlaes a partir de un pozo de perforación. - Google Patents
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Abstract
Método para realizar aberturas (36) laterales a partir de un pozo (6) de perforación en una formación (8) de pozo en el que se hace fluir fluido a través de un tubo (2) de perforación principal y a continuación a través de una tubería (4) de aguja dirigida a la formación (8), incluyendo el método: - situar una tubería (4) de aguja que comprende al menos una sección (10, 12) de tubería respecto a un tubo (2) de perforación principal; - disponer la al menos una sección (10, 12) de tubería de modo que pueda desplazarse telescópicamente con respecto a otra tubería (2, 10, 12): y caracterizado porque - la tubería (4) de aguja penetra en la pared del tubo (2) de la perforación principal por una abertura (16, 22) distante del extremo del tubo (2) de perforación principal.
Description
Método y dispositivo para realizar aberturas
laterales a partir de un pozo de perforación.
Se proporciona un método para realizar aberturas
laterales a partir de un pozo de perforación. Más precisamente se
proporciona un método para realizar aberturas laterales a partir de
un pozo de perforación en una formación de pozo en el que se hace
fluir fluido a través de un tubo de perforación principal, como una
tubería de finalización o producción, y a continuación a través de
al menos una tubería de aguja dirigida a la formación. También se
proporciona un dispositivo para llevar a cabo el método.
El tubo de perforación principal forma un
conducto principal a través de al menos una parte del pozo de
perforación, mientras que la tubería de aguja es de un diámetro
mucho más pequeño y está prevista para poder extenderse desde el
tubo principal y al interior de la formación.
Es ampliamente conocido tratar una formación de
pozo de carbonato con ácido para estimular el pozo.
Según la técnica anterior, tienen que bombearse
cantidades relativamente grandes de ácido clorhídrico al interior
del pozo. A menudo el tratamiento tiene un éxito limitado. Si el
ácido no fluye al interior de las secciones previstas del pozo, el
tratamiento puede incluso llevar a un aumento no deseado de
producción de gas y agua.
La falta de efectos deseables puede deberse a
una descomposición de la matriz de la formación o a que el ácido
siga las fracturas naturales en la formación.
Se han propuesto varios métodos con el fin de
mejorar el tratamiento con ácido. Así, se conoce situar una zapata
de desvío en una abertura lateral en el tubo de perforación
principal. A continuación se introduce una manguera de inyección
desde la superficie y se desvía a través de la abertura en el tubo
de perforación principal y continuando hacia el interior de la
formación a medida que el ácido disuelve la formación. A pesar de
garantizar que el ácido fluya al interior de la parte deseada de la
formación, el método provoca pasos innecesariamente grandes en la
formación y las aberturas laterales se crean por inyección de manera
secuencial.
La patente noruega NO 323927 propone conducir
una tubería estrecha hacia la formación. Varias tuberías estrechas
pueden situarse en el tubo de perforación principal, y un flujo de
ácido u otro fluido puede producir, por tanto, varias aberturas
diminutas en la formación. Una desventaja de este procedimiento es
el limitado alcance de las tuberías estrechas en el interior de la
formación.
El documento US 4527639, que se considera la
técnica anterior más próxima, da a conocer un método para realizar
aberturas laterales a partir de un pozo de perforación. El método se
basa en un tubo guía, formado por segmentos, y que tiene una cuña de
desviación en su extremo inferior. Un cuerpo de pistón se desplaza
hacia abajo a través de una junta a alta presión de fluido.
El documento WO 99/60244 muestra una sarta de
perforación diseñada para recibir un alojamiento. El alojamiento se
impulsa a través de una sarta de perforación por presión hidráulica.
Tubos de perforación laterales están montados longitudinalmente en
tubos guía en el alojamiento para su extensión más allá del extremo
distal del alojamiento.
El documento US 4763734 da a conocer un
mecanismo para perforar un agujero de perforación en el que una
tubería exterior se sitúa en un recubrimiento de pozo. La tubería
termina en una cuña de desviación segmentada que conduce una sección
de tubo desde una dirección generalmente vertical hasta una
dirección generalmente horizontal.
El objetivo de la invención es superar o reducir
al menos una de las desventajas de la técnica ante-
rior.
rior.
El objetivo se consigue según la invención
mediante las características tal como se dan a conocer en la
descripción y en las reivindicaciones de patente siguientes.
Se proporciona un método para realizar aberturas
laterales a partir de un pozo de perforación en una formación de
pozo en el que se hace fluir fluido a través de un tubo de
perforación principal y a continuación a través de una tubería de
aguja dirigida a la formación, en el que el método incluye:
- -
- situar una tubería de aguja que comprende al menos una sección de tubería respecto a un tubo de perforación principal;
- -
- disponer la al menos una sección de tubería de modo que pueda desplazarse telescópicamente con respecto a otra tubería; y
- -
- hacer que la tubería de aguja penetre en la pared del tubo de perforación principal por una abertura distante del extremo del tubo de perforación principal.
Normalmente el fluido se bombea desde la
superficie y al interior del tubo de perforación
princi-
pal.
pal.
Un aspecto del método incluye exponer la al
menos una sección de tubería de la tubería de aguja a una presión
diferencial entre el tubo de perforación principal y la presión
anular en el pozo de perforación y así forzarla hidráulicamente
hacia la formación.
Se proporciona un dispositivo de tubería para
realizar aberturas laterales a partir de un pozo de perforación en
una formación de pozo en el que se hace fluir fluido a través de un
tubo de perforación principal y a continuación a través de una
tubería de aguja dirigida a la formación, y en el que el dispositivo
de tubería está caracterizado porque la tubería de aguja comprende
al menos una sección de tubería, en el que la al menos una sección
de tubería se dispone de modo que pueda desplazarse telescópicamente
con respecto a otra tubería y en el que la tubería de aguja penetra
en la pared del tubo de perforación principal por una abertura
distante del extremo del tubo de perforación principal.
Un aspecto del dispositivo de tubería es que al
menos una sección de tubería de la tubería de aguja se inyecta
hidráulicamente hacia la formación por la presión diferencial dentro
del tubo de perforación principal respecto a la presión anular en el
pozo de perforación. La sección de tubería se aproxima entonces a la
formación inyectando simultáneamente una corriente de fluido hacia
la formación, realizando la abertura lateral en la formación.
Otro aspecto del dispositivo de tubería es que
el fluido es un ácido, dióxido de carbono, un gas combustible, un
fluido de baja viscosidad como el agua o cualquier otro fluido
adecuado para eliminar la matriz de la formación.
Otro aspecto más del dispositivo de tubería es
que la tubería de aguja está equipada con un motor de perforación en
su parte de extremo delantera.
Un aspecto adicional del dispositivo de tubería
es que una de las al menos dos secciones de tubería de la tubería de
aguja se sitúa de manera fija fuera del tubo de perforación
principal.
Un aspecto del dispositivo de tubería es que al
menos una sección de tubería de la tubería de aguja se inyecta
hidráulicamente hacia la formación por la presión diferencial dentro
del tubo de perforación principal respecto a la presión anular en el
pozo de perforación. La sección de tubería se aproxima entonces a la
formación inyectando simultáneamente una corriente de fluido hacia
la formación, realizando la abertura lateral en la formación.
Otro aspecto del dispositivo de tubería es que
el fluido es un ácido, dióxido de carbono, un gas combustible, un
fluido de baja viscosidad como el agua o cualquier otro fluido
adecuado para eliminar la matriz de la formación.
Otro aspecto más del dispositivo de tubería es
que la tubería de aguja está equipada con un motor de perforación en
su parte de extremo delantera.
Un aspecto adicional del dispositivo de tubería
es que una de las al menos dos secciones de tubería de la tubería de
aguja se sitúa de manera fija fuera del tubo de perforación
principal.
Otro aspecto del dispositivo de tubería es que
al menos una sección de tubería de la tubería de aguja se sitúa
dentro del tubo de perforación principal. Por tanto, la tubería de
aguja puede estar presente en el tubo de perforación principal
cuando el tubo de perforación principal se instala en el pozo.
Otro aspecto más del dispositivo de tubería es
que la tubería de aguja puede situarse en una abertura en el tubo de
perforación principal con la ayuda de una herramienta. La
herramienta puede ser una herramienta de cable de acero o de tubería
enrollada que está adaptada para situar objetos en una posición
deseada en un tubo de perforación principal. Puede ser necesario el
uso de un tractor de pozo.
Otro aspecto del dispositivo de tubería es que
la tubería de aguja está equipada con un cuerpo que está adaptado
para colocarse en una abertura en el tubo de perforación principal
cuando se hace fluir al interior del tubo de perforación principal.
Tales cuerpos son ampliamente conocidos en la industria,
particularmente en forma de bolas abatibles para cerrar aberturas en
el pozo.
Un aspecto adicional del dispositivo de tubería
es que una sección de tubería de la tubería de aguja está equipada
con al menos una boquilla en su parte delantera, y en el que el
sentido de una boquilla es sustancialmente hacia delante en el
sentido de la abertura lateral, y el sentido de otra boquilla es
sustancialmente opuesto para proporcionar una fuerza
direccional.
Las boquillas pueden ser direccionables casi del
mismo modo que se conoce para la perforación direccional.
Un aspecto adicional del dispositivo de tubería
es que la tubería de aguja está equipada con un filtro. El filtro
impedirá que cuerpos extraños bloqueen las boquillas.
Otro aspecto más del dispositivo de tubería es
que la tubería de aguja está equipada con una válvula. La válvula
puede ser una válvula de retención que impida el flujo en un sentido
no deseado.
Un aspecto del dispositivo de tubería es que al
menos una sección de tubería de la tubería de aguja es empalmable,
porque la sección de tubería puede consistir en más de una parte de
tubería.
Puesto que las tuberías de aguja se fuerzan
hidráulicamente hacia la formación para realizar las aberturas
laterales, puede utilizarse inyección, perforación o disolución de
ácido, o combinaciones de las mismas, para descomponer la
formación.
Para garantizar que el fluido alcance también
las tuberías de aguja más distantes y evitar que un fluido no
deseado entre en las tuberías de aguja, una válvula de retención que
puede cerrarse puede situarse por debajo de la posición de las
tuberías de aguja. Por tanto el fluido puede fluir a través del tubo
principal y continuar por las tuberías de aguja más allá de la
válvula. Cuando el fluido deseado ha alcanzado las tuberías de
aguja, la válvula se cerrará.
Tras realizar las aberturas laterales, las
tuberías de aguja pueden, según se desee, dejarse en las aberturas,
retirarse, disolverse o hacer de cualquier otro modo que no supongan
un obstáculo.
Un dispositivo de tubería tal como se ha
sugerido hace posible que penetren simultáneamente en la formación
de pozo varias aberturas laterales relativamente diminutas. Las
aberturas laterales pueden situarse en posiciones deseadas en la
formación, y así reducir el consumo de fluido hasta una fracción del
que se usa cuando se emplean técnicas de la técnica anterior.
A continuación, se explica un ejemplo de un
dispositivo preferido en referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
La figura 1 muestra esquemáticamente un pozo de
perforación en el que se han realizado aberturas laterales en una
formación mediante el uso de tuberías de aguja;
la figura 2 muestra esquemáticamente una sección
a través de una formación en la que está situado un dispositivo de
tubería y en la que las tuberías de aguja están listas para
activarse;
la figura 3 muestra lo mismo que la figura 2,
pero en este caso las tuberías de aguja están activadas;
la figura 4 muestra a mayor escala una sección a
través de una tubería de aguja.
En los dibujos el número de referencia 1 designa
un dispositivo de tubería que incluye un tubo 2 de perforación
principal en forma de una tubería de finalización, una tubería de
producción o similar, y varias tuberías 4 de aguja que pueden
desplazarse telescópicamente.
El tubo 2 de perforación principal se sitúa en
un pozo 6 de perforación en una formación 8 de tierra.
En las figuras 2 y 3 se indican varios modos
posibles de adaptar la tubería 4 de aguja al tubo 2 de perforación
principal. En un diseño "A", una primera sección 10 de tubería
de la tubería 4 de aguja se fija en el exterior del tubo 2 de
perforación principal mientras que una segunda sección 12 de tubería
puede moverse telescópicamente en la primera sección 10 de tubería.
La tubería 4 de aguja se comunica con el tubo 2 de perforación
principal a través de una primera abertura 14 en la pared del tubo 2
de perforación principal.
En el diseño "B", la tubería 4 de aguja se
monta dentro del tubo 2 de perforación principal, situándose la
parte de extremo delantera de la tubería 4 de aguja en una segunda
abertura 16 en la pared del tubo 2 de perforación principal. Una
junta 17 de estanqueidad se diseña para sellar la segunda abertura
16 y la tubería 4 de aguja. La segunda abertura 16 puede cerrarse
preferiblemente mediante un tapón 18, siendo el tapón 18 amovible,
por ejemplo por una diferencia de presión, temperatura o disolución.
En el diseño "B" la tubería 4 de aguja está equipada con un
motor 19 de perforación.
En el diseño "C", una tubería 4 de aguja
está equipada con un cuerpo 20 en su parte de extremo delantera. El
cuerpo 20 está adaptado para colocarse en una tercera abertura 22 en
la pared del tubo 2 de perforación principal. En el diseño "C"
en figura 2 la tubería 4 de aguja se muestra en una posición en la
que el cuerpo 20 está a punto de situarse en la tercera abertura 22
siguiendo un fluido que se inyecta a través del tubo 2 de
perforación principal y a través de la tercera abertura 22.
En la figura 4, la segunda sección 12 de tubería
está completamente extendida en la primera sección 10 de tubería. Se
impide que la segunda sección 12 de tubería se desacople de la
primera sección 10 de tubería mediante una brida 24 de tope en la
segunda sección 12 de tubería que hace tope con un collar 26 de tope
en la primera sección 10 de tubería.
En su parte de extremo delantera, la segunda
sección 12 de tubería está equipada con una boquilla 28 dirigida
hacia delante en el sentido de la abertura lateral y al menos una
boquilla 30 dirigida en sentido opuesto.
Cualquiera de las secciones 10, 12 de tubería
puede estar equipada con un filtro 32 que impide que las boquillas
28, 30 se bloqueen durante las operaciones de inyección o
producción.
Una válvula 34, en este caso en forma de válvula
de retención para impedir el flujo inverso, se sitúa en la primera
sección 10 de tubería.
Otras válvulas no mostradas pueden estar
presentes en la trayectoria de flujo entre el tubo 2 de perforación
principal y la tubería 4 de aguja.
Cuando la tubería 4 de aguja va a activarse,
véase la figura 3, al menos una de las secciones 10, 12 de tubería
se extiende hacia el interior de la formación 8 por una fuerza
procedente de la presión diferencial entre el interior del tubo 2 de
perforación principal y la formación 8.
Cuando la parte de extremo delantera de la
segunda sección 12 de tubería con la boquilla 28 dirigida hacia
delante está dirigida a la formación, tal como se indica en el
diseño "A", un flujo de ácido a través de la boquilla 28
dirigida hacia delante disuelve la formación 8 realizando una
abertura 36 para que la tubería 4 de aguja avance a través de
ésta.
En el diseño "B", el motor 19 de
perforación perfora la abertura 36 lateral, mientras que en el
diseño "C" la abertura 36 lateral se crea por inyección usando
fluido a alta presión.
Un flujo a través de la boquilla 30 dirigida
hacia atrás proporciona una fuerza de reacción en el sentido hacia
delante de la tubería 4 de aguja.
En el diseño "A", la segunda sección 12 de
tubería a medida que sale telescópicamente de la primera sección 10
de tubería se curva hacia la formación 8 mediante una cuña 38 en el
tubo 2 de perforación principal.
Alternativamente, puede haberse conferido a la
segunda sección 12 de tubería inicialmente una curvatura, y por
tanto curvarse por si misma hacia la formación 8 a medida que sale
telescópicamente de la primera sección 10 de tubería.
En el diseño "B", la tubería 4 de aguja se
fuerza hacia fuera a través de la segunda abertura 16 a medida que
se disuelve el tapón 18.
En el diseño "C", la tubería 4 de aguja se
fuerza hacia fuera a través del cuerpo 20 que está situado en la
tercera abertura 22.
Claims (20)
1. Método para realizar aberturas (36) laterales
a partir de un pozo (6) de perforación en una formación (8) de pozo
en el que se hace fluir fluido a través de un tubo (2) de
perforación principal y a continuación a través de una tubería (4)
de aguja dirigida a la formación (8), incluyendo el método:
- -
- situar una tubería (4) de aguja que comprende al menos una sección (10, 12) de tubería respecto a un tubo (2) de perforación principal;
- -
- disponer la al menos una sección (10, 12) de tubería de modo que pueda desplazarse telescópicamente con respecto a otra tubería (2, 10, 12): y caracterizado porque
- -
- la tubería (4) de aguja penetra en la pared del tubo (2) de la perforación principal por una abertura (16, 22) distante del extremo del tubo (2) de perforación principal.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el método incluye someter la al menos
una sección (10, 12) de tubería de la tubería (4) de aguja a una
presión diferencial entre el tubo (2) de perforación principal y la
presión anular en el pozo (6) de perforación y así forzarla
hidráulicamente hacia la formación (8).
3. Dispositivo (1) de tubería para realizar
aberturas (36) laterales a partir de un pozo (6) de perforación en
una formación (8) de pozo en el que se hace fluir fluido a través de
un tubo (2) de perforación principal y a continuación a través de
una tubería (4) de aguja dirigida a la formación (8), comprendiendo
la tubería (4) de aguja al menos una sección (10, 12) de tubería, en
el que la al menos una sección (10, 12) de tubería se dispone de
modo que pueda desplazarse telescópicamente con respecto a otra
tubería (2, 10, 12) y caracterizado porque la tubería (4) de aguja
penetra en la pared del tubo (2) de perforación principal por una
abertura (16, 22) distante del extremo del tubo (2) de perforación
principal.
4. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque una de al menos dos
secciones (10, 12) de tubería de la tubería (4) de aguja se sitúa de
manera fija fuera del tubo (2) de perforación principal.
5. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque la al menos una
sección (10) de tubería de la tubería (4) de aguja se sitúa dentro
del tubo (2) de perforación principal.
6. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque la tubería (4) de
aguja puede situarse con la ayuda de una herramienta en una abertura
(16, 22) en el tubo (2) de perforación principal.
7. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque la tubería (4) de
aguja está equipada con un cuerpo (20) que está adaptado para
colocarse en una abertura (22) en el tubo (2) de perforación
principal cuando se hace fluir al interior del tubo (2) de
perforación principal.
8. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque al menos una sección
(10, 12) de tubería de la tubería (4) de aguja se somete a una
presión diferencial entre el tubo (2) de perforación principal y la
presión anular en el pozo (6) de perforación y así se fuerza
hidráulicamente hacia la formación (8).
9. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque una de las secciones
(10, 12) de tubería está equipada con al menos una boquilla (28, 30)
en su parte de extremo delantera.
10. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 9, caracterizado porque el sentido de la
boquilla (28) es sustancialmente hacia delante en el sentido de la
abertura (36) lateral.
11. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 9, caracterizado porque el sentido de la
boquilla (30) es sustancialmente opuesto al sentido de la boquilla
(28).
12. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque la tubería (4) de
aguja está equipada con un motor (19) de perforación en su parte de
extremo delantera.
13. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque la tubería (4) de
aguja está equipada con un filtro (32).
14. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque la tubería (4) de
aguja está equipada con una válvula (34).
15. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque el fluido es un
ácido.
16. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque el fluido es
vapor.
17. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque el fluido es dióxido
de carbono.
18. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque el fluido es un gas
combustible.
19. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque el fluido es un fluido
de baja viscosidad.
20. Dispositivo (1) de tubería según la
reivindicación 3, caracterizado porque una de al menos dos
secciones (10, 12) de tubería de la tubería (4) de aguja es
empalmable.
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